梯形截面介质光波导的模吸收损耗

本文运用微分法由梯形截面介质光波导的近似模方程导出了模吸收损耗系数的公式.并结合计算实例进行了误差分析.     

椭圆傅里叶级数展开法和椭圆光波导的截止频率

与严格马丢（Ｍａｔｈｉｅｕ）函数、有限元法等许多典型方法及一些实验测试的比较表明,本文提出的计算弱导椭圆光波导的椭圆傅里叶级数展开法具有通用、准确、高效、简便的优点。     

双包层椭圆光波导解析解

解析求解了双包层椭圆光纤中的波动方程，得到了模式精确解有模式特征方程。对基模的特征方程进行了数值计算，给出了不同椭圆比下的归一化双折射和模间色散随归一化频率的变化关系曲线，并与高斯近似解的结果进行了比较。     

金属包层渐变折射率介质光波导的传输特性与损耗

用金属包层介质光波导损耗的微扰理论及藉助多层近似法用递推公式分析渐变折射率波导传播常数的方法,对几种类型的金属包层渐变折射率介质光波导的传输特性与损耗进行分析和讨论,得到了与精确数值计算结果相吻合的结果.     

不对称左手介质平板波导模式特性分析

对不对称左手介质平板波导的几个低阶的TE模和TM模进行了数值计算,得到了模式特征方程,分析了归一化传播常数β/k_0随平板厚度d变化的色散关系,作出了模式的电场E_y(x)分布．在左手介质平板波导中,每一模式都有截止点, TE_0模和TM_0模不出现,在我们给出的特定的介质参数下,TE_1模和TM_1模不能和其他高阶模式共存,其归一化传播常数β/ k_0随k_0d的增加而减小．给出的结果对左手介质元器件的研究有实际的参考意义．     

非对称金属包覆左手介质平板波导的微扰分析

基于微扰方法分析非对称金属包覆左手介质平板波导的特性,给出了该波导的复有效折射率的一级近似解,并对波导的传输特性和损耗特性进行了数值模拟.结果表明:非对称金属包覆左手介质平板波导没有零阶模式;TE1模传播系数随波导厚度的增加迅速减小,损耗系数随波导厚度的增加快速增加,达到最大值后又迅速减小;非对称金属包覆左手介质平板波导传输特性相对于左手介质三层平板波导传输特性发生了很大改变,TM1模,TM2和 TE2模式以及更高阶模式在截止厚度附近出现双值现象;特别在二阶及高阶模式中,TE模式相对于TM模式具有高传输低损耗的特性,而以右手介质为芯层的金属包覆波导不具有这一特性.     

包含左手材料的四层平板波导中的光导模

研究一个芯子层是左手材料,其他三层由传统材料构成的四层平板光波导系统,利用图解法对各种TE偏振的导波模式的解进行详细分析.研究表明,四层左手材料光波导既能支持振荡导模,也能支持表面导模,与三层左手材料光波导相比较,此四层波导的导波模式呈现一些新的特性.对于中间传统材料层存在振荡场的情形:芯子层支持振荡导模的光波导中存在基模,并且高阶振荡导模出现模式缺失的性质;芯子层支持表面导模的光波导可以支持基模和多个高阶模式,并且存在模式兼并的性质.对于中间传统材料层存在衰减场的情形,此四层波导结构可等效为三层左手材料光波导.这些新的光波导传输性质对各种光波导器件的制作有潜在的应用价值.     

非中心对称介质构成的光波导中的孤子传输

众所周知,由非线性Schr?dinger方程描述的光学孤子可以在光纤(由中心对称介质构成的光波导)中稳定传输。本文在理论上证明,在强色散的条件下,非中心对称介质构成的光波导中(比如薄膜波导,晶体光纤等),同样可传输这种光学孤子。由于定义了等效折射率系数,本文的结果还可用来讨论此类波导中与非线性折射率相关的其他非线性光学效应,比如自相位调制效应等。 关键词：     

椭圆手征波导的传输特性

首先给出了填充手征媒质的一般柱结构中耦合波方程的解耦过程,然后根据完备本征函数展开对椭圆手征波导中的混合模式进行了详细分析,给出具体的场表达式及色散关系.指出在与椭圆结构相关的耦合问题中,不仅存在TE与TM模式之间的耦合,还存在偶型模与奇型模式的耦合.通过数值计算对椭圆离心率以及手征导纳对色散特性的影响进行了讨论. 关键词： 椭圆手征波导 马丢函数 模式分裂     

介质光波导模式传播特性的有有效折射率/有限元分析法

本文扩展了有效折射率/有限元法(EI-FEM)的应用,对几种不同结构和折射率分布的介质光波导的模式传播特性进行了计算和分析,并讨论了该方法的精度。结果表明,EI-FEM为各种集成光学器件设计提供了一种简单快速、适应性强、系统化而又比较精确的近似计算方法。     

Analysis of Elliptical Thin Ridged Waveguide

Elliptical waveguides and ridged waveguides have found broad applications in many microwave structures. The elliptical waveguide with double infinite thin ridges has been formulated using the mode-matching method. Exact closed-form expressions for eigenvalue problem of all TE and TM modes are presented. Numerical results suggest that the elliptical ridged waveguides have larger bandwidth than that of circular ones. Supported in part by the National Natural Science Foundation of China under Grant 60532010, and in part by the Scientific Research Foundation for the Returned Overseas Chinese Scholars under Grant 04LXJ01.     

椭圆芯手征光纤的基模特性研究

对椭圆芯手征光纤进行了严格的求解，得到了模式场的解析解；推了了模式特征方程；并对基模的偶模和奇模特征方程进行数值求解，研究了手征参数对不同椭圆比下基模的色散曲线，双折射，模间色散等特性的影响。     

全电极脊形波导光传输特性

给出一种较为简便的全电极脊形波导的分析方法,即采用有效折射率方法把此金属包层脊形波导化成一个二维等效平板波导,然后利用微分法得到模的有效折射率满足的方程和吸收损耗系数的解析表达式.作为一个特例,用这种方法对SiO2全电极脊形波导光传输特性如光传播常数和损耗进行了计算, 并得到一些有益的结论.     

Propagation Characteristics of a High-Power Microwave in Waveguide Filled with Plasma

Analytical theory of high-power microwave propagation in waveguide filled with plasma is presented in this paper. The ponderomotive force effect of high power microwave is taken into consideration and preliminary numerical calculations are carried out, the propagation characteristics of the high-power microwave and the influence of microwave power on the distribution of plasma density are calculated and discussed.     

金属覆盖介质波导在截止点附近的光学特性

本文提出一种适合于截止点附近计算含金属覆盖层介质波层的近似解析方法，详细；地讨论在截止点附近的光波导的模式传播特性 和光电调制特性，并结合有效折射率方法讨论了止型脊形波导调制器的截止条件。     

Dispersion Characteristics of Waveguide Arrays in Optical Spectrum Analyzers

Formulas for calculating the spectral characteristics of waveguide arrays, which are incorporated into waveguide spectrum analyzers based on planar waveguides, channel waveguides, and fiber optical waveguides, are derived taking into account the contribution of both the waveguide dispersion and the material dispersion to the dispersion factor. These formulas are used to study the dependence of the dispersion factor on the waveguide-system parameters for specific models of waveguide arrays. It is shown that consideration of contributions of the waveguide dispersion and material dispersion can affect profoundly the spectral characteristics of waveguide arrays.     

径向折射率周期性分布波导的传播模式

在截面为圆形,沿半径方向折射率n1、n2分层周期性分布的波导中,n1折射率层中电磁场为振荡型,n2折射率层中电磁场为衰减型。将相邻n1、n2层作为一个单元,用转移矩阵法进行了计算,得到了单层(m=0)、4层(m=2)、10层(m=5)三种情况下的β-λ关系。虽然多层介质中有衰减层,但它们的β-λ关系与单层的类似。     

Guided surface modes in a hollow slab waveguide with a left-handed material substrate or cover

The structural dispersion characteristics of guided surface modes in a hollow slab waveguide with a left-handed material substrate or cover are investigated. Dispersion relation is derived by using normalized parameters, and universal dispersion curves have been obtained analytically, by solving transcendental dispersion equations in a reverse way. Existence condition, mode degeneracy and other dispersion properties of guided surface modes have been discussed for different ? or μ of three layers for this substrate or cover layer.     

非线性一维光子晶体波导光双稳

利用非线性折射率系数较大且非线性时间响应较快的CdS_xSe_1-x玻璃为材料,设计并制备了非线性一维光子晶体波导光双稳器件,该器件的折射率空间分布呈正弦形式。实验测得双稳开关的阈值功率密度为1.60×10⁵W/cm²,开关时间为63ps。采用时域有限差分方法讨论了光子晶体带隙随入射光强变化而移动的情况,随着入射光功率密度的增加,光子晶体的带隙中心向短波方向移动。同时计算了该器件的双稳特性,理论计算得到双稳开关的阈值功率密度为1.40×10⁵W/cm²,开关时间约为50ps。获得了理论与实验基本一致的结果。